全区地处永定河、潮白河洪冲积平原，地势平坦，自西北向东南倾斜，海拔最高点27.6米，最低点仅8.2米，平均海拔高度20米。分布13条河流，总长245.3公里，主要河流有北运河、潮白河、凉水河、凤港减河。
其土质多为潮黄土、两合土、沙壤土，土壤肥沃，质地适中。三河三路两侧百米绿色通道颇为壮观，形成天然生态屏障。
通州作为国家级生态示范区，环境优美，多河富水，水绿交融。千年京杭大运河穿城而过，在通州流域长达42公里。依托温榆河、运河城市段建成的大运河森林公园，面积达到一万亩，构成“一河、两岸、六园、十八景”的空间布局，成为“城中湿地”“生态大氧吧”，在京东形成了一道靓丽的绿色屏障，为新城增添了更多的灵气与润泽。2008年北京奥运会水上火炬传递就在通州运河段举行。
